内容正文:
第二节 化学反应的速率与限度
第一课时 化学反应的速率
第六章 化学反应与能量
学习目标 1min
1.了解化学反应速率的含义及表示方法。
2.能进行化学反应速率的简单计算。
基础课时6 氧化剂和还原剂
必备知识·自主预习储备
关键能力·情境探究达成
基础课时落实
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自学指导 8min
阅读课本P42-43,《步步高》P44-45
1、什么是化学反应速率?它的表示方法、计算公式和常用单位分别是什么?
2、同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之间存在什么规律?
3、为什么固体和纯液体物质不能用来表示化学反应速率?
4、比较由不同物质表示的同一反应的速率快慢,最可靠的两种方法是什么?
衡量反应快慢的物理量;v=Δc/Δt;单位:mol·L⁻¹·s⁻¹
速率之比 = 化学计量数之比
浓度视为常数,浓度不变
归一法、比值法
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1.判断正误
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
(2)对有固体参加的化学反应,可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率
(3)化学反应速率的单位通常为mol·s-1或mol·min-1
(4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率
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×
×
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大本P58
食物腐败(5天)
瞬间完成
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快与慢是相对的,是一种定性的比较
新课导入
[思考]如何定量的描述化学反应过程进行的快慢呢?
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化学反应速率
教师点拨 25min
1.定义:
衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表示方法:
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
(均取正值)
3.定义式:
v (x) = —— = ——
Δc(x)
Δ t
Δ t
Δn(x)
V
——
Δc 表示某物质浓度的变化(mol·L-1)
Δt 表示时间变化(s、min或h)
4.常用单位:
mol/(L·s) 或mol/(L·min)
或mol·L-1·min-1
或mol·L-1·s-1
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注意!!!
①速率的单位也可表示为mol/(L·s)或mol/(L·min),但是必须要加括号,错误的写法:mol/L·s
②化学反应速率是物质在一段时间内的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率,且均取正值
③固体和纯液体的浓度是常数,ΔC=0,所以通常
不用固体和纯液体表示化学反应速率
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✷如何计算反应速率
1、找起始浓度和最终浓度
2、算浓度变化∆C=│始-末│
3、代入公式V=∆C/∆t
已知合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其浓度数据如下:
N2 H2 NH3
起始浓度/(mol·L-1) 1.0 3.0 0
2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6 1.8 0.8
2 s内,N2、H2、NH3的∆c各为多少?
则2 s内v(N2)、v(H2)、v(NH3)分别为多少?
v(N2)=0.2 mol·L-1·s-1
v(H2)=0.6 mol·L-1·s-1
v(NH3)=0.4 mol·L-1·s-1
Δc(N2)=(1.0-0.6) mol·L-1=0.4 mol·L-1
Δc(H2)=(3.0-1.8) mol·L-1=1.2 mol·L-1
Δc(NH3)=(0.8-0) mol·L-1=0.8 mol·L-1
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2.(2025·北京朝阳期中)一定条件下,在容积为1 L的密闭容器中发生反应:N2+3H2 2NH3,1 min后测得生成0.06 mol NH3,则该段时间内N2的化学反应速率为
A.0.01 mol·L-1·min-1
B.0.02 mol·L-1·min-1
C.0.03 mol·L-1·min-1
D.0.06 mol·L-1·min-1
√
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应用体验
同一反应在相同时间内,用不同物质表示反应速率,数值是否相同?
表示的反应快慢是否相同?
用不同物质表示同一反应的反应速率,其数值有什么规律?
数值可能不同,但都表示该反应的反应速率,意义相同。
v(N2)=0.2 mol·L-1·s-1
v(H2)=0.6 mol·L-1·s-1
v(NH3)=0.4 mol·L-1·s-1
思考
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
1 3 2
1
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2
化学反应速率之比等于其化学计量数之比。
相同。
怎么比较化学反应速率大小?
1、物质不同无法直接比较 2、不是反应整体速率无法直接比较
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化学反应速率大小的比较方法
化学反应速率
归一法
若单位不统一,则要换算成相同的单位;
若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;再比较数值的大小。
比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值
如aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),
若:不同条件下
则说明A所在条件表示的化学反应速率大于用B所在条件表示的化学反应速率
统一单位,除系数,比大小
可视为反应整体速率
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化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法:若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率,再比较数值的大小。
(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA(g)+bB(g)
===cC(g)+dD(g),比较与,若>,则说明用A表示的
化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
归纳总结
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大本P45
1.(2024·江西上饶高一期中)在某温度下,发生反应:C2H4(g)+3O2(g)
===2CO2(g)+2H2O(g)。在四种不同情况下测得的反应速率分别如下:
①v=0.45 mol·L-1·min-1 ②v=0.6 mol·L-1·s-1
③v=0.4 mol·L-1·min-1 ④v=0.45 mol·L-1·min-1
下列有关反应速率的比较正确的是
A.②>④=①>③ B.①>④>②=③
C.②>①>④>③ D.④>③>②>①
√
自学检测 3min
归纳总结
(1)在同一化学反应中,用不同的物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体的物质,v(A)即用A表示的化学反应速率
(2)固体或纯液体的浓度为常数,∆c=0,因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率
(4)用不同反应物表示化学反应速率时:化学反应速率之比=化学计量数之比
反应整体速率
大本P46
化学反应速率
反应速率的计算方法——“三段式”计算
【示例】一定条件下,向2 L密闭容器中充入2 mol N2和4 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 mol,则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少?三者之比为多少?
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(1)写出有关反应的化学方程式
(2)标出各物质的起始量、变化量、某时刻量(可用物质的量,也可用浓度)
(3)根据已知条件列方程式计算。
化学反应速率
反应速率的计算方法——
✷“三段式”计算
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在2L的密闭容器中,加入1 mol N2和3 mol H2,发生 N2+3H2⇌2NH3 ,在2 s末时,测得容器中含有0.4 mol的NH3,求该反应2s的化学反应速率。
起/(mol)
2s末 /(mol)
三段法
1
3
0
0.4
0.4
0.6
0.2
0.8
2.4
转/(mol)
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反应速率越大,反应现象一定越明显 ( )
可用固体浓度变化表示反应速率 ( )
化学反应速率是瞬时速率 ( )
同一反应,速率比等于系数比 ( )
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1.下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
B.1 mol·L-1·s-1的反应速率一定比0.5 mol·L-1·s-1的反应速率大
C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
D.当速率的单位是mol·L-1·s-1时,任何反应物或生成物均可以表示化学反应速率
√
当
堂
训
练
8 min
2.(2025·四川内江期中)已知反应:4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最慢的是
A.v(NO2)=0.72 mol·L-1·min-1
B.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
C.v(N2)=0.04 mol·L-1·s-1
D.v(CO2)=0.1 mol·L-1·s-1
√
3.(2025·哈尔滨段考)已知反应:4NH3+3O2 2N2+6H2O。若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(N2)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是
A.4v(NH3)=3v(O2)
B.3v(O2)=2v(N2)
C.3v(N2)=v(H2O)
D.v(O2)=2v(H2O)
√
4.将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中,混合后发生反应:2A(g)+B(g) 2C(g),若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1,下列说法正确的是
A.用物质A表示2 s末的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1
B.反应后的压强是开始时的1.2倍
C.2 s末物质A的转化率为70%
D.此时C的产率为30%
√
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起/mol 2 mol 4 mol 0
转/mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
10min时/mol 1.5 mol 2.5 mol 1 mol
所以v(N2)=eq \f(0.5 mol,2 L×10 min)=0.025 mol/(L·min)
v(H2)=eq \f(1.5 mol,2 L×10 min)=0.075 mol/(L·min)
v(NH3)=eq \f(1 mol,2 L×10 min)=0.05 mol/(L·min)
v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2。
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
起/mol 2 mol 4 mol 0
转/mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
10min时/mol 1.5 mol 2.5 mol 1 mol
所以v(N2)=eq \f(0.5 mol,2 L×10 min)=0.025 mol/(L·min)
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